व्याख्या

भौतिकशास्त्रातील सूत्रे आणि कायदे समजण्यास आणि वापरण्यास सुलभ करण्यासाठी, विविध प्रकारचे मॉडेल आणि सरलीकरण वापरले जातात. असे मॉडेल आहे आदर्श वायू. विज्ञानातील मॉडेल ही वास्तविक प्रणालीची सरलीकृत प्रत आहे.

मॉडेल प्रक्रिया आणि घटनांची सर्वात आवश्यक वैशिष्ट्ये आणि गुणधर्म प्रतिबिंबित करते. आदर्श वायू मॉडेल वायूचे मूलभूत वर्तन स्पष्ट करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या रेणूंचे केवळ मूलभूत गुणधर्म विचारात घेते. एक आदर्श वायू हा दाब (p) आणि तापमान (T) च्या बर्‍यापैकी अरुंद श्रेणीमध्ये वास्तविक वायूसारखा दिसतो.

आदर्श वायूचे सर्वात महत्त्वाचे सरलीकरण हे आहे की रेणूंची गतिज ऊर्जा त्यांच्या परस्परसंवादाच्या संभाव्य उर्जेपेक्षा खूप जास्त मानली जाते. बॉलच्या लवचिक टक्करचे नियम वापरून गॅस रेणूंच्या टक्करांचे वर्णन केले आहे. रेणू टक्कर दरम्यान एका सरळ रेषेत हलतात असे मानले जाते. या गृहितकांमुळे विशेष समीकरणे मिळवणे शक्य होते, ज्यांना आदर्श वायूच्या अवस्थेची समीकरणे म्हणतात. ही समीकरणे कमी तापमान आणि दाबांवर वास्तविक वायूच्या स्थितीचे वर्णन करण्यासाठी लागू केली जाऊ शकतात. राज्याच्या समीकरणांना आदर्श वायूची सूत्रे म्हणता येतील. आम्ही इतर मूलभूत सूत्रे देखील सादर करतो जी आदर्श वायूचे वर्तन आणि गुणधर्म अभ्यासण्यासाठी वापरली जातात.

आदर्श स्थितीची समीकरणे

मेंडेलीव्ह-क्लेपीरॉन समीकरण

जेथे p गॅसचा दाब आहे; व्ही - वायूचे प्रमाण; टी हे केल्विन स्केलवरील वायूचे तापमान आहे; m हे वायूचे वस्तुमान आहे; - गॅसचे मोलर मास; - सार्वत्रिक वायू स्थिरांक.

आदर्श वायूच्या स्थितीचे समीकरण देखील अभिव्यक्ती आहे:

जेथे n विचाराधीन व्हॉल्यूममध्ये गॅस रेणूंचे प्रमाण आहे; .

आण्विक गतिज सिद्धांताचे मूलभूत समीकरण

आदर्श वायूसारख्या मॉडेलचा वापर करून, आण्विक गतिज सिद्धांत (MKT) (3) चे मूलभूत समीकरण प्राप्त होते. ज्यावरून असे सूचित होते की वायूचा दाब हा ज्या भांड्यात वायू आहे त्या जहाजाच्या भिंतींवर त्याच्या रेणूंच्या मोठ्या संख्येने प्रभाव पडतो.

गॅस रेणूंच्या अनुवादित गतीची सरासरी गतीज ऊर्जा कुठे आहे; - वायूच्या रेणूंची एकाग्रता (N - जहाजातील वायू रेणूंची संख्या; V - जहाजाची मात्रा); - गॅस रेणूचे वस्तुमान; - मूळ रेणूचा चौरस वेग.

आदर्श वायूची अंतर्गत ऊर्जा

आदर्श वायूमध्ये रेणूंमधील परस्परसंवादाची संभाव्य ऊर्जा शून्य मानली जात असल्याने, अंतर्गत ऊर्जा ही रेणूंच्या गतिज ऊर्जांच्या बेरजेइतकी असते:

जेथे i आदर्श वायू रेणूच्या स्वातंत्र्याच्या अंशांची संख्या आहे; - एवोगाड्रोची संख्या; - पदार्थाचे प्रमाण. आदर्श वायूची अंतर्गत ऊर्जा त्याच्या थर्मोडायनामिक तापमान (T) द्वारे निर्धारित केली जाते आणि ती त्याच्या वस्तुमानाच्या प्रमाणात असते.

आदर्श गॅस कार्य

आयसोबॅरिक प्रक्रियेतील आदर्श वायूसाठी (), कार्य सूत्र वापरून मोजले जाते:

आयसोकोरिक प्रक्रियेत, वायूने ​​केलेले कार्य शून्य असते, कारण व्हॉल्यूममध्ये कोणताही बदल होत नाही:

समतापिक प्रक्रियेसाठी ():

adiabatic प्रक्रियेसाठी (), कार्य समान आहे:

जेथे i गॅस रेणूच्या स्वातंत्र्याच्या अंशांची संख्या आहे.

"आदर्श गॅस" या विषयावरील समस्या सोडवण्याची उदाहरणे

उदाहरण १

>>भौतिकशास्त्र आणि खगोलशास्त्र >>भौतिकशास्त्र 10वी श्रेणी >>भौतिकशास्त्र: आदर्श वायूच्या स्थितीचे समीकरण

आदर्श वायू स्थिती

आपण आजचा भौतिकशास्त्राचा धडा आदर्श वायूच्या अवस्थेच्या समीकरणाच्या विषयाला देऊ. तथापि, प्रथम, आदर्श वायूची स्थिती म्हणून अशी संकल्पना समजून घेण्याचा प्रयत्न करूया. आपल्याला माहित आहे की अणू आणि रेणू यांसारख्या अस्तित्त्वात असलेल्या वायूंच्या कणांचे स्वतःचे आकार असतात आणि ते नैसर्गिकरित्या अवकाशात काही प्रमाणात भरतात आणि त्यानुसार ते एकमेकांवर थोडेसे अवलंबून असतात.

वायू कणांमध्ये संवाद साधताना, भौतिक शक्ती त्यांच्या हालचालींवर भार टाकतात आणि त्याद्वारे त्यांची कुशलता मर्यादित करते. म्हणून, गॅस कायदे आणि त्यांचे परिणाम, नियम म्हणून, केवळ दुर्मिळ वास्तविक वायूंसाठीच उल्लंघन केले जात नाही. म्हणजेच, वायूंसाठी, कणांमधील अंतर लक्षणीयपणे वायू कणांच्या आंतरिक आकारापेक्षा जास्त आहे. याव्यतिरिक्त, अशा कणांमधील परस्परसंवाद सहसा कमीतकमी असतो.

म्हणून, नैसर्गिक वायुमंडलीय दाबावरील वायू नियमांचे अंदाजे मूल्य असते आणि जर हा दाब जास्त असेल तर कायदे लागू होत नाहीत.

म्हणून, भौतिकशास्त्रात अशा संकल्पनेला आदर्श वायूची स्थिती मानण्याची प्रथा आहे. अशा परिस्थितीत, कणांना सामान्यतः काही भौमितिक बिंदू मानले जातात ज्यांचे सूक्ष्म परिमाण असतात आणि त्यांचा एकमेकांशी कोणताही संवाद नसतो.

राज्याचे आदर्श वायू समीकरण

परंतु या सूक्ष्म मापदंडांना जोडणारे आणि वायूची स्थिती ठरवणारे समीकरण सामान्यतः आदर्श वायूच्या अवस्थेचे समीकरण असे म्हणतात.

असे शून्य मापदंड, ज्याशिवाय गॅसची स्थिती निर्धारित करणे अशक्य आहे, ते आहेत:

पहिल्या पॅरामीटरमध्ये दबाव समाविष्ट आहे, जो चिन्हाद्वारे नियुक्त केला जातो - पी;
दुसरा पॅरामीटर व्हॉल्यूम -V आहे;
आणि तिसरा पॅरामीटर तापमान आहे - टी.
आमच्या धड्याच्या मागील भागातून, आम्हाला आधीच माहित आहे की वायू अभिक्रियाकारक म्हणून कार्य करू शकतात किंवा रासायनिक अभिक्रियांमध्ये उत्पादने असू शकतात, म्हणून, सामान्य परिस्थितीत, वायूंना एकमेकांशी प्रतिक्रिया देणे कठीण आहे आणि त्यासाठी सक्षम असणे आवश्यक आहे. सामान्यपेक्षा वेगळ्या परिस्थितीत वायूंच्या मोलची संख्या निर्धारित करण्यासाठी.

परंतु या उद्देशांसाठी ते आदर्श वायूच्या स्थितीचे समीकरण वापरतात. या समीकरणाला सामान्यतः क्लेपेरॉन-मेंडेलीव्ह समीकरण असेही म्हणतात.

या सूत्रातील वायूच्या एकाग्रतेचे वर्णन करून, दाब आणि तापमानाच्या अवलंबनाच्या सूत्रावरून आदर्श वायूसाठी राज्याचे असे समीकरण सहज मिळू शकते.

या समीकरणाला राज्याचे आदर्श वायू समीकरण म्हणतात.

n ही वायूच्या मोल्सची संख्या आहे;
पी - गॅस दाब, पा;
व्ही - गॅस व्हॉल्यूम, एम 3;
टी - परिपूर्ण गॅस तापमान, के;
R – युनिव्हर्सल गॅस स्थिरांक 8.314 J/mol×K.

प्रथमच, वायूंचे दाब, मात्रा आणि तापमान यांच्यातील संबंध प्रस्थापित करण्यास मदत करणारे एक समीकरण 1834 मध्ये सेंट पीटर्सबर्गमध्ये दीर्घकाळ काम करणाऱ्या प्रसिद्ध फ्रेंच भौतिकशास्त्रज्ञ बेनोइट क्लेपेयरॉन यांनी मिळवले आणि तयार केले. परंतु दिमित्री इव्हानोविच मेंडेलीव्ह या महान रशियन शास्त्रज्ञाने 1874 मध्ये प्रथम त्याचा वापर केला, परंतु त्याआधी त्यांनी अॅव्होगाड्रोच्या कायद्याला क्लेपेयरॉनने तयार केलेल्या कायद्याशी जोडून सूत्र प्राप्त केले.

म्हणून, युरोपमध्ये, ज्या कायद्याने आपल्याला वायूंच्या वर्तनाच्या स्वरूपाबद्दल निष्कर्ष काढता येतो त्याला मेंडेलीव्ह-क्लेपेरॉन कायदा असे म्हणतात.

तसेच, आपण या वस्तुस्थितीकडे लक्ष दिले पाहिजे की जेव्हा गॅसचे प्रमाण लिटरमध्ये व्यक्त केले जाते, तेव्हा क्लेपेयरॉन-मेंडेलीव्ह समीकरणाचे खालील स्वरूप असेल:

मला आशा आहे की तुम्हाला या विषयाचा अभ्यास करताना कोणतीही अडचण आली नसेल आणि आता तुम्हाला आदर्श वायूच्या अवस्थेचे समीकरण काय आहे याची कल्पना आली आहे आणि तुम्हाला माहिती आहे की त्याच्या मदतीने तुम्ही वायूमधील वास्तविक वायूंचे मापदंड मोजू शकता. जेव्हा वायूंची भौतिक स्थिती सामान्य स्थितीच्या जवळ असते.

1. आण्विक गतिज सिद्धांताचे घटक

विज्ञानाला पदार्थाच्या चार प्रकारच्या एकूण अवस्था माहित आहेत: घन, द्रव, वायू, प्लाझ्मा. पदार्थाचे एका अवस्थेतून दुसर्‍या अवस्थेत संक्रमण म्हणतात फेज संक्रमण.पाणी, जसे ज्ञात आहे, एकत्रीकरणाच्या तीन अवस्थांमध्ये अस्तित्वात आहे: द्रव (पाणी), घन (बर्फ), वायू (वाफ). एकत्रीकरणाच्या तीन अवस्थांमधील हा फरक इंटरमॉलिक्युलर परस्परसंवाद आणि रेणूंच्या समीपतेच्या डिग्रीद्वारे निर्धारित केला जातो.

गॅस- पदार्थाच्या एकत्रीकरणाची स्थिती ज्यामध्ये रेणू अव्यवस्थितपणे फिरतात आणि एकमेकांपासून मोठ्या अंतरावर असतात. IN घनशरीरात, कणांमधील अंतर कमी असते, आकर्षणाची शक्ती प्रतिकर्षण शक्तीशी संबंधित असते. द्रव- एकत्रीकरणाची स्थिती, घन आणि वायू दरम्यानचे मध्यवर्ती. द्रव मध्ये, कण एकमेकांच्या जवळ स्थित असतात आणि एकमेकांच्या सापेक्ष हलवू शकतात; वायूसारख्या द्रवाला निश्चित आकार नसतो.

यापैकी प्रत्येक स्थितीचे वर्णन विशिष्ट पॅरामीटर्सच्या संचाद्वारे केले जाऊ शकते: उदाहरणार्थ, वायूची स्थिती तीन पॅरामीटर्सद्वारे पूर्णपणे वर्णन केली जाते: खंड, दाब, तापमान.

17 व्या शतकाच्या मध्यापासून, जेव्हा बॅरोमीटर आणि थर्मोमीटर तयार केले गेले तेव्हापासून तीन पॅरामीटर्सचे संयोजन, अगदी सहजपणे मोजले गेले, गॅस सिस्टमच्या स्थितीचे चांगले वर्णन करते. म्हणूनच जटिल पॉलिएटॉमिक प्रणालींचा अभ्यास वायूंपासून सुरू झाला. आर. बॉयल हे रसायनशास्त्र आणि भौतिकशास्त्राच्या विज्ञानाच्या उत्पत्तीवर उभे होते.

अनुभवजन्य गॅस कायद्यांचा अभ्यास (आर. बॉयल, जे. गे-लुसाक) हळूहळू आदर्श वायूची कल्पना निर्माण झाली, कारण असे आढळून आले की स्थिर तापमानात कोणत्याही वायूच्या दिलेल्या वस्तुमानाचा दाब हा या वायूने ​​व्यापलेल्या घनफळाच्या व्यस्त प्रमाणात असतो आणि दाब आणि आवाजाचे थर्मल गुणांक एकरूप होतात. विविध वायूंसाठी उच्च अचूकतेसह, प्रमाण, आधुनिक डेटानुसार, 1/ 273 डिग्री -1. प्रेशर-व्हॉल्यूम कोऑर्डिनेट्समध्ये वायूची स्थिती ग्राफिकरित्या दर्शविण्याचा मार्ग शोधून काढणे, B. क्लेपेरॉन सर्व तीन पॅरामीटर्स जोडणारा युनिफाइड गॅस कायदा प्राप्त झाला:

PV = BT,

गुणांक कुठे आहे INवायूचा प्रकार आणि त्याचे वस्तुमान यावर अवलंबून असते.

फक्त चाळीस वर्षांनी डी. आय. मेंडेलीव्ह या समीकरणाला एक सोपा फॉर्म दिला, ते वस्तुमानासाठी नाही, तर पदार्थाच्या एकक रकमेसाठी, म्हणजे 1 किमी.

PV = RT, (1)

कुठे आर- सार्वत्रिक वायू स्थिरांक.

सार्वत्रिक वायू स्थिरांकाचा भौतिक अर्थ. आर- दबाव बदलत नसल्यास, एक अंशाने गरम केल्यावर आदर्श वायूच्या 1 किमी विस्ताराचे कार्य. भौतिक अर्थ समजून घेण्यासाठी आर, कल्पना करा की गॅस एका भांड्यात स्थिर दाबाने आहे आणि आपण त्याचे तापमान किती वाढवतो? ट, नंतर

पी.व्ही 1 = RT 1 , (2)

पी.व्ही 2 = RT 2 . (3)

(3) मधून (2) समीकरण वजा करून, आपल्याला मिळते

पी(व्ही 2 – व्ही 1) = आर(ट 2 – ट 1).

जर समीकरणाची उजवी बाजू एक समान असेल, म्हणजे आपण गॅस एका अंशाने गरम केला असेल, तर

आर = पी?व्ही

कारण द P=F/एस, ए? व्हीजहाजाच्या क्षेत्रफळाइतके एस, त्याच्या पिस्टनच्या उचलण्याच्या उंचीने गुणाकार केला? h, आमच्याकडे आहे

स्पष्टपणे, उजवीकडे आम्ही कार्यासाठी एक अभिव्यक्ती प्राप्त करतो आणि हे गॅस स्थिरतेच्या भौतिक अर्थाची पुष्टी करते.

१९व्या शतकाच्या मध्यात पदार्थाच्या आण्विक संरचनेची कल्पना खूप फलदायी ठरली. जेव्हा A. Avogadro चे गृहितक स्वीकारले गेले की कोणत्याही पदार्थाच्या किलोमोलमध्ये समान संख्या संरचनात्मक एकके असतात: 6.02 x 10 26 kmol = 6.02 x 10 23 moles, कारण पाण्याचे मोलर वस्तुमान M(H 2 O) = 18 kg/ आहे. kmol, म्हणून, 18 लिटर पाण्यात पाण्याच्या बाष्पाच्या 22.4 m 3 प्रमाणेच रेणू असतात. यावरून हे समजणे सोपे होते की वायूयुक्त पाण्याच्या (वाफेच्या) रेणूंमधील अंतर द्रव पाण्यापेक्षा सरासरी एका क्रमाने जास्त असते. असे गृहीत धरले जाऊ शकते की हे कोणत्याही पदार्थासाठी आहे. वायूंमध्ये रेणू अव्यवस्थितपणे फिरतात हे लक्षात घेऊन, आपण तथाकथित मिळवू शकतो गतिज सिद्धांताचे मूलभूत समीकरण:

कुठे ना– 6.02 x 10 26 kmol = 6.02 x 10 23 mol – एवोगाड्रोची संख्या;

व्ही एम- आण्विक खंड = 22.4 m3;

मी- एका रेणूचे वस्तुमान;

वि- रेणूचा वेग.

चला समीकरण बदलू (४):

कुठे इ के- एका रेणूची ऊर्जा.

हे पाहिले जाऊ शकते की उजवीकडे सर्व रेणूंची एकूण गतीज ऊर्जा आहे. दुसरीकडे, मेंडेलीव्ह-क्लेपीरॉन समीकरणाशी तुलना केल्यास, हे उत्पादन समान आहे RT.

हे आम्हाला गॅस रेणूची सरासरी गतीज ऊर्जा व्यक्त करण्यास अनुमती देते:

कुठे k = R / Na –बोल्टझमन स्थिरांक 1.38 ґ 10–23 kJ/kmol च्या बरोबरीचा. रेणूची गतीज ऊर्जा जाणून घेतल्यास, आपण त्याची सरासरी गती मोजू शकतो

1860 च्या आसपास डी.के. मॅक्सवेल गॅस रेणूंच्या वेग वितरणाचे वर्णन करणारे फंक्शन व्युत्पन्न केले. हे फंक्शन आलेखावरील एका वैशिष्ट्यपूर्ण वक्र सारखे दिसते ज्यात कमाल अंदाजे 500 m/s च्या संभाव्य वेगाच्या जवळ आहे. हे लक्षात घेणे महत्वाचे आहे की या कमाल पेक्षा जास्त गती असलेले रेणू आहेत. दुसरीकडे, समीकरण (6) आम्हाला असा निष्कर्ष काढू देते की जेव्हा वायू गरम होते तेव्हा उच्च वेग असलेल्या रेणूंचे प्रमाण वाढते. जवळपास 60 वर्षांनंतर, डी.सी. मॅक्सवेलच्या तेजस्वी अंदाजाची प्रयोगांमध्ये पुष्टी झाली. ओ. स्टर्न .

संशोधनात असे दिसून आले आहे की विविध वायूंचा अभ्यास करताना मेंडेलीव्ह-क्लेपेयरॉन समीकरण फारसे अचूकपणे समाधानी नाही. डच भौतिकशास्त्रज्ञ जे. डी. व्हॅन डर वाल्स या विचलनाची कारणे समजून घेणारे पहिले होते: त्यापैकी एक म्हणजे मोठ्या संख्येने रेणूंमुळे, त्यांचे स्वतःचे खंड सामान्यतः वायू असलेल्या जहाजाच्या व्हॉल्यूमशी तुलना करता येते. दुसरीकडे, गॅस रेणूंमधील परस्परसंवादाचे अस्तित्व प्रेशर गेजचे वाचन किंचित विकृत करते, जे सहसा गॅस दाब मोजण्यासाठी वापरले जातात. अखेरीस व्हॅन डर वाल्स मला खालील समीकरण मिळाले:

कुठे ए, व्ही- विविध वायूंसाठी स्थिर मूल्ये.

या समीकरणाचा तोटा असा आहे की एआणि व्हीप्रत्येक गॅससाठी प्रायोगिकरित्या मोजले जाणे आवश्यक आहे. फायदा असा आहे की त्यात उच्च दाब आणि कमी तापमानात गॅस-ते-द्रव संक्रमणाचा प्रदेश समाविष्ट आहे. हे समजून घेतल्याने द्रव अवस्थेत कोणताही वायू मिळवणे शक्य झाले.

गॅसचा दाब जहाजाच्या भिंतींशी (आणि गॅसमध्ये ठेवलेल्या शरीरावर) रेणूंच्या टक्कर झाल्यामुळे उद्भवते, ज्यामध्ये यादृच्छिकपणे वायूचे रेणू असतात.. अधिक वारंवार वार, ते मजबूत आहेत - जास्त दबाव. जर वायूचे वस्तुमान आणि आकारमान स्थिर असेल, तर बंद भांड्यात त्याचा दाब पूर्णपणे तापमानावर अवलंबून असतो. वायूच्या रेणूंच्या पुढे जाण्याच्या गतीवरही दबाव अवलंबून असतो. दाबाचे एकक पास्कल आहे p(Pa) . गॅसचा दाब दाब गेज (द्रव, धातू आणि विद्युत) सह मोजला जातो.

आदर्श वायू वास्तविक वायूचे मॉडेल आहे. जेव्हा जहाजाच्या भिंतीपासून भिंतीवर उडणाऱ्या रेणूला इतर रेणूंशी टक्कर होत नाही तेव्हा जहाजातील वायू हा एक आदर्श वायू मानला जातो. अधिक तंतोतंत, एक आदर्श वायू हा एक वायू आहे ज्यामध्ये त्याच्या रेणूंमधील परस्परसंवाद नगण्य असतो ⇒ ई ते >> ई आर.

मूलभूत MKT समीकरण मॅक्रोस्कोपिक पॅरामीटर्स (दबाव p , व्हॉल्यूम व्ही , तापमान ट , वजन मी ) मायक्रोस्कोपिक पॅरामीटर्ससह गॅस सिस्टम (रेणूंचे वस्तुमान, त्यांच्या हालचालीचा सरासरी वेग):

कुठे n - एकाग्रता, १/मी ३; मी - आण्विक वस्तुमान, किलो; - मूळ रेणूंचा चौरस वेग, मी/से.

राज्याचे आदर्श वायू समीकरण- यांच्यातील संबंध प्रस्थापित करणारे सूत्र दबाव, खंड आणि परिपूर्ण तापमानआदर्श वायू, दिलेल्या गॅस सिस्टमची स्थिती दर्शवितो. —मेंडेलीव्ह-क्लेपीरॉन समीकरण (वायूच्या अनियंत्रित वस्तुमानासाठी). R = 8.31 J/mol K — सार्वत्रिक वायू स्थिरांक. pV = RT - (1 तीळ साठी).

जेव्हा वायूची स्थिती बदलते आणि त्याचे प्रमाण अपरिवर्तित राहते तेव्हा परिस्थितीची तपासणी करणे अनेकदा आवश्यक असते ( m=const ) आणि रासायनिक अभिक्रियांच्या अनुपस्थितीत ( M=const ). याचा अर्थ पदार्थाचे प्रमाण ν = const . मग:

आदर्श वायूच्या स्थिर वस्तुमानासाठी, दिलेल्या अवस्थेतील निरपेक्ष तापमानात दाब आणि घनफळाचे गुणोत्तर हे स्थिर मूल्य असते: — क्लेपेरॉन समीकरण.

थर्मोडायनामिक प्रक्रिया (किंवा फक्त प्रक्रिया) कालांतराने गॅसच्या स्थितीत होणारा बदल आहे.थर्मोडायनामिक प्रक्रियेदरम्यान, मॅक्रोस्कोपिक पॅरामीटर्सची मूल्ये बदलतात - दबाव, आवाज आणि तापमान.विशेष स्वारस्य आहेत isoprocesses -थर्मोडायनामिक प्रक्रिया ज्यामध्ये मॅक्रोस्कोपिक पॅरामीटर्सपैकी एकाचे मूल्य अपरिवर्तित राहते.यामधून तीन पॅरामीटर्सचे निराकरण केल्याने आम्हाला टी मिळेल आयसोप्रोसेसचे तीन प्रकार.

शेवटच्या समीकरणाला युनिफाइड गॅस लॉ म्हणतात. ते बनवते बॉयलचे कायदे - मारिओट, चार्ल्स आणि गे-लुसाक.या कायद्यांना isoprocesses साठी कायदे म्हणतात:

Isoprocesses - या अशा प्रक्रिया आहेत ज्या समान पॅरामीटर किंवा टी-तापमान, किंवा व्ही-व्हॉल्यूम किंवा पी-प्रेशरवर होतात.

Isothermal प्रक्रिया— - बॉयल-मॅरिओट कायदा (स्थिर तापमानात आणि वायूच्या दिलेल्या वस्तुमानावर, दाब आणि आवाजाचे उत्पादन हे स्थिर मूल्य असते)

आयसोबॅरिक प्रक्रिया — - कायदा

चला एका विशिष्ट रासायनिक रचनेचा वायू घ्या, उदाहरणार्थ नायट्रोजन, ऑक्सिजन किंवा हवा, आणि ते एका भांड्यात बंद करा, ज्याची मात्रा आपल्या विवेकबुद्धीनुसार बदलली जाऊ शकते. चला असे गृहीत धरू की आमच्याकडे दाब मापक आहे, म्हणजे वायूचा दाब मोजण्यासाठी एक उपकरण आणि त्याचे तापमान मोजण्यासाठी थर्मामीटर आहे. अनुभव दर्शवितो की सूचीबद्ध मॅक्रोस्कोपिक पॅरामीटर्स वायूला थर्मोडायनामिक प्रणाली म्हणून पूर्णपणे वैशिष्ट्यीकृत करतात जेव्हा या वायूमध्ये तटस्थ रेणू असतात ज्यांचे स्वतःचे द्विध्रुवीय क्षण नसतात.

थर्मोडायनामिक समतोल स्थितीत, हे सर्व पॅरामीटर्स स्वतंत्र नसतात; ते राज्याच्या समीकरणाने एकमेकांशी जोडलेले असतात. हे समीकरण प्राप्त करण्यासाठी, आपल्याला वापरण्याची आवश्यकता आहे

जेव्हा कोणतेही बाह्य मापदंड बदलतात तेव्हा वायूच्या वर्तनाचे प्रायोगिकरित्या स्थापित नमुने.

पात्रातील वायू ही एक साधी थर्मोडायनामिक प्रणाली आहे.प्रयोगादरम्यान वायूचे प्रमाण किंवा त्याची रासायनिक रचना बदलत नाही असे प्रथम गृहीत धरू या, म्हणून आपण फक्त तीन मॅक्रोस्कोपिक पॅरामीटर्सबद्दल बोलू - दाब, व्हॉल्यूम V आणि तापमान. या पॅरामीटर्सला जोडणारे पॅटर्न स्थापित करण्यासाठी, हे निश्चित करणे सोयीचे आहे. पॅरामीटर्सपैकी एकाचे मूल्य आणि दोन इतरांमधील बदलांचे निरीक्षण करा. आपण असे गृहीत धरू की आपण वायूमध्ये जे बदल घडवून आणतो ते इतके हळूहळू होतात की कोणत्याही क्षणी थर्मोडायनामिक समतोल स्थितीत संपूर्ण वायूचे वैशिष्ट्य दर्शविणाऱ्या मॅक्रोस्कोपिक पॅरामीटर्सची निश्चित मूल्ये असतात.

Isoprocesses.आधीच नमूद केल्याप्रमाणे, कोणत्याही असंतुलन स्थितीतून, थर्मोडायनामिक प्रणाली काही काळानंतर समतोल स्थितीपर्यंत पोहोचते - विश्रांतीची वेळ. प्रणालीमध्ये होणाऱ्या बदलांदरम्यान मॅक्रोस्कोपिक पॅरामीटर्सची सु-परिभाषित मूल्ये असण्यासाठी, या बदलांची वैशिष्ट्यपूर्ण वेळ विश्रांतीच्या वेळेपेक्षा जास्त असणे आवश्यक आहे. ही स्थिती गॅसमधील प्रक्रियेच्या अनुज्ञेय दरावर निर्बंध लादते, ज्यावर त्याचे मॅक्रोस्कोपिक पॅरामीटर्स त्यांचा अर्थ टिकवून ठेवतात.

पॅरामीटर्सपैकी एकाच्या स्थिर मूल्यासह घडणाऱ्या प्रक्रियांना सामान्यतः आयसोप्रोसेस म्हणतात. अशाप्रकारे, स्थिर तापमानावर होणार्‍या प्रक्रियेला समतापीय म्हणतात, स्थिर व्हॉल्यूमवर - आयसोकोरिक (आयसोकोरिक), स्थिर दाबाने - आयसोबॅरिक (आयसोबॅरिक).

बॉयल-मॅरियट कायदा.ऐतिहासिकदृष्ट्या, वायूमधील समतापीय प्रक्रियेचा प्रायोगिकरित्या अभ्यास केला गेला होता. इंग्लिश भौतिकशास्त्रज्ञ आर. बॉयल आणि त्यांच्यापासून स्वतंत्रपणे, फ्रेंच भौतिकशास्त्रज्ञ ई. मारिओट यांनी दाब बदलांसह आवाज बदलाचा नियम स्थापित केला: स्थिर तापमानात कोणत्याही वायूच्या दिलेल्या प्रमाणासाठी, आवाज दाबाच्या व्यस्त प्रमाणात असतो. सहसा बॉयल-मॅरिओट कायदा फॉर्ममध्ये लिहिलेला असतो

स्थिर तापमान राखण्यासाठी, अभ्यासाखालील वायू वातावरणाशी चांगल्या थर्मल संपर्कात असणे आवश्यक आहे, ज्याचे तापमान स्थिर असते. या प्रकरणात, गॅस थर्मोस्टॅटच्या संपर्कात असल्याचे म्हटले जाते - एक मोठा थर्मल जलाशय, ज्याची स्थिती अभ्यासाधीन वायूमध्ये होणाऱ्या कोणत्याही बदलांमुळे प्रभावित होत नाही.

बॉयल-मॅरियट कायदा सर्व वायू आणि त्यांच्या मिश्रणासाठी तापमान आणि दाबांच्या विस्तृत श्रेणीसाठी सत्य आहे. पासून विचलन

हा कायदा केवळ वातावरणातील दाबापेक्षा शंभरपट जास्त दाबांवर आणि पुरेशा कमी तापमानात महत्त्वपूर्ण ठरतो.

तुम्ही बॉयल-मॅरिओट कायद्याची वैधता अगदी सोप्या पद्धतीने तपासू शकता. हे करण्यासाठी, एका टोकाला एक काचेची नळी सील करणे पुरेसे आहे, ज्यामध्ये पाराचा एक स्तंभ विशिष्ट प्रमाणात हवा (मेल्डे ट्यूब) बंद करतो. हवेचे प्रमाण ट्यूबमधील हवेच्या स्तंभाच्या लांबीच्या बाजूने एका शासकाने मोजले जाऊ शकते (चित्र 45), आणि गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रातील ट्यूबच्या वेगवेगळ्या अभिमुखतेवर पारा स्तंभाच्या उंचीवरून दाब मोजला जाऊ शकतो.

वायूच्या अवस्थेतील बदल आणि त्यासोबत होणार्‍या प्रक्रियांचे दृश्यमानपणे चित्रण करण्यासाठी, तथाकथित-आकृती वापरणे सोयीचे आहे, जेथे व्हॉल्यूम मूल्ये abscissa अक्षावर प्लॉट केली जातात आणि दबाव मूल्ये ऑर्डिनेटसह प्लॉट केली जातात. अक्ष आयसोथर्मल प्रक्रियेशी संबंधित -चित्रावरील वक्रला समताप म्हणतात.

तांदूळ. 45. बॉयल-मॅरिओट कायद्याची चाचणी करण्यासाठी सर्वात सोपा उपकरण (मेल्डे ट्यूब)

तांदूळ. 46. ​​डायग्रामवर गॅस समताप

बॉयल-मॅरिओट कायद्यानुसार खालीलप्रमाणे, गॅस इसोथर्म्स हायपरबोलास आहेत (चित्र 46). तपमान जितके जास्त असेल तितके संबंधित समताप समन्वय अक्षांमधून स्थित असेल.

चार्ल्सचा कायदा.स्थिर व्हॉल्यूमवर तापमानावर गॅसच्या दाबाचे अवलंबित्व फ्रेंच भौतिकशास्त्रज्ञ जे. चार्ल्स यांनी प्रायोगिकपणे स्थापित केले. चार्ल्सच्या नियमानुसार, स्थिर व्हॉल्यूमवर गॅसचा दाब तापमानावर रेखीयपणे अवलंबून असतो:

O°C वर वायूचा दाब कुठे आहे. असे दिसून आले की दाब a चे तापमान गुणांक सर्व वायूंसाठी समान आहे आणि समान आहे

गे-लुसाकचा कायदा.स्थिर दाबाने तापमानावर गॅसच्या व्हॉल्यूमचे अवलंबित्व समान स्वरूपाचे असते. हे फ्रेंच भौतिकशास्त्रज्ञ गे-लुसाक यांनी प्रायोगिकरित्या स्थापित केले होते, ज्यांना असे आढळले की विस्ताराचे तापमान गुणांक सर्व वायूंसाठी समान आहे. या गुणांकाचे मूल्य चार्ल्सच्या नियमातील गुणांक a सारखेच होते. अशा प्रकारे, गे-लुसाकचा कायदा असे लिहिता येईल

O°C वर वायूचे प्रमाण कोठे आहे.

चार्ल्स आणि गे-लुसाकच्या नियमांमधील तापमान गुणांकांचा योगायोग अपघाती नाही आणि प्रायोगिकरित्या स्थापित केलेले हे वायू कायदे स्वतंत्र नाहीत हे सूचित करतात. खाली आम्ही याबद्दल अधिक तपशीलवार जाऊ.

गॅस थर्मामीटर.चार्ल्स आणि गे-लुसॅकच्या नियमांद्वारे व्यक्त केलेल्या तपमानावर दबाव किंवा व्हॉल्यूमचे अवलंबित्व सर्व वायूंसाठी समान आहे या वस्तुस्थितीमुळे थर्मोमेट्रिक बॉडी म्हणून गॅस निवडणे विशेषतः सोयीचे होते. जरी व्यवहारात गॅस थर्मोमीटर वापरणे त्यांच्या स्थूलतेमुळे आणि थर्मल जडत्वामुळे गैरसोयीचे असले तरी, ते इतर थर्मामीटर कॅलिब्रेट करण्यासाठी वापरले जातात जे व्यावहारिक अनुप्रयोगांसाठी अधिक सोयीस्कर आहेत.

केल्विन स्केल.चार्ल्स आणि गे-लुसाकच्या नियमांनुसार तापमानावरील दाब किंवा आवाजाचे अवलंबित्व आणखी सोपे होईल जर आपण नवीन तापमान स्केलवर गेलो, ज्यासाठी रेषीय अवलंबित्व थेट आनुपातिकता असणे आवश्यक आहे.

सूत्र (३) (चित्र 47) द्वारे व्यक्त केलेल्या तपमानावरील वायूच्या प्रमाणावरील अवलंबित्वाचे चित्रण करून आणि तापमानाच्या अक्षाला छेदत नाही तोपर्यंत आलेख डावीकडे चालू ठेवून, आलेखाचे सातत्य Γ अक्षाला छेदते हे सत्यापित करणे सोपे आहे. तपमान मूल्याच्या बरोबरीचे असल्याने या टप्प्यावर नवीन तापमान स्केलची सुरुवात घातली पाहिजे, जेणेकरून समीकरणे (2) आणि (3) थेट आनुपातिकता म्हणून लिहिता येतील. या बिंदूला निरपेक्ष शून्य तापमान म्हणतात. नवीन स्केलचे स्केल, म्हणजे तापमान युनिट, सेल्सिअस स्केलप्रमाणेच निवडले जाते. नवीन तापमान स्केलवर, शून्य अंश सेल्सिअस एका अंशाच्या तापमानाशी संबंधित आहे (अधिक तंतोतंत 273.15), आणि इतर कोणतेही तापमान T हे संबंधानुसार सेल्सिअस स्केलवरील संबंधित तापमानाशी संबंधित आहे.

येथे सादर केलेल्या तापमान स्केलला केल्विन स्केल म्हणतात, आणि डिग्री सेल्सिअस स्केलच्या समान असलेल्या मोजमापाच्या एककाला केल्विन म्हणतात आणि K या अक्षराने प्रतीक आहे. या स्केलला कधीकधी आंतरराष्ट्रीय व्यावहारिक तापमान स्केल म्हटले जाते.

केल्विन तापमान स्केल वापरताना, गे-लुसाकच्या कायद्याचा आलेख अंजीर मध्ये दर्शविलेले फॉर्म घेतो. 48, आणि सूत्र (2) आणि (3) फॉर्ममध्ये लिहिता येईल

तांदूळ. 47. गे-लुसाकच्या कायद्याद्वारे व्यक्त केलेल्या स्थिर दाबावर तापमानावर गॅसच्या आवाजाचे अवलंबन

तांदूळ. 48. केल्विन तापमान स्केलवर गे-लुसाकच्या कायद्याचा आलेख

(6) मधील आनुपातिकता गुणांक अंजीर मधील आलेखाचा उतार दर्शवितो. ४८.

वायू स्थितीचे समीकरण.प्रायोगिक गॅस कायद्यांमुळे वायूच्या स्थितीचे समीकरण स्थापित करणे शक्य होते. हे करण्यासाठी, दिलेल्या कायद्यांपैकी कोणतेही दोन वापरणे पुरेसे आहे. ठराविक प्रमाणात वायू आवाज दाब आणि तापमान असलेल्या अवस्थेत असू द्या. आपण ते दुसर्‍या (मध्यवर्ती) स्थितीत हस्तांतरित करू या, समान तापमान मूल्य आणि व्हॉल्यूम V आणि दाबाची काही नवीन मूल्ये. समतापीय प्रक्रियेत, त्यामुळे बॉयल-मॅरिओट कायदा समाधानी आहे

आता मध्यवर्ती अवस्थेतील समान व्हॉल्यूम मूल्यासह आणि दबाव आणि तापमानाच्या काही मूल्यांसह वायू मध्यवर्ती अवस्थेतून अंतिम स्थितीत हस्तांतरित करूया. आयसोकोरिक प्रक्रियेत, चार्ल्सचा नियम समाधानी आहे, म्हणून

पासून (7) मध्ये बदलून घेतल्यापासून आणि शेवटी आपल्याला मिळेल हे लक्षात घेऊन

आम्ही तिन्ही मॅक्रोस्कोपिक पॅरामीटर्स आणि टी बदलले आहेत, आणि तरीही संबंध (9) दर्शविते की दिलेल्या प्रमाणात गॅससाठी (मोलची संख्या), पॅरामीटर्सच्या संयोजनाचे मूल्य समान आहे, हा वायू कोणत्याही स्थितीत असला तरीही. समीकरण (9) हे राज्याचे वायू समीकरण आहे आणि त्याला क्लेपेयरॉन समीकरण म्हणतात.

समीकरणाच्या वरील व्युत्पत्तीमध्ये (9), गे-लुसॅक कायदा वापरला गेला नाही. तथापि, हे पाहणे सोपे आहे की त्यात तीनही वायू नियम आहेत. खरंच, गृहीत धरून आम्ही समलैंगिक प्रक्रियेसाठी गे-लुसाक कायद्याशी सुसंगत संबंध प्राप्त करतो.

मेंडेलीव्ह-क्लेपीरॉन समीकरण.सामान्य परिस्थितीत, म्हणजे सामान्य वातावरणाच्या दाबावर एक तीळ वायू घेऊ. अ‍ॅव्होगाड्रोच्या नियमानुसार, प्रायोगिकरित्या स्थापित, कोणत्याही वायूचा एक तीळ (हीलियम, नायट्रोजन, ऑक्सिजन इ.) सामान्य परिस्थितीत एक लिटरच्या समान खंड व्यापतो. म्हणून, कोणत्याही वायूच्या एका तीळसाठी, युनिव्हर्सल गॅस स्थिरांक (किंवा मोलर गॅस स्थिरांक) द्वारे दर्शविल्या जाणार्‍या आणि संबोधल्या जाणार्‍या संयोगाचे समान मूल्य आहे:

(१०) विचारात घेतल्यास, कोणत्याही वायूच्या एका तीळाच्या अवस्थेचे समीकरण फॉर्ममध्ये लिहिले जाऊ शकते.

समीकरण (11) वायूच्या अनियंत्रित प्रमाणासाठी सहजपणे सामान्यीकृत केले जाऊ शकते. तपमान आणि दाबाच्या समान मूल्यांवर, गॅसचे मोल 1 मोलपेक्षा जास्त आकारमान व्यापतात, नंतर

या स्वरूपात, गॅसच्या स्थितीचे समीकरण प्रथम रशियन शास्त्रज्ञ डी.आय. मेंडेलीव्ह यांनी मिळवले. म्हणून, त्याला मेंडेलीव्ह-क्लेपीरॉन समीकरण म्हणतात.

आदर्श वायू.राज्य (11) किंवा (12) चे गॅस समीकरण प्रायोगिकरित्या स्थापित गॅस कायद्यांच्या आधारावर प्राप्त केले गेले. हे कायदे अंदाजे समाधानी आहेत: त्यांच्या लागू होण्याच्या अटी

वेगवेगळ्या वायूंसाठी भिन्न. उदाहरणार्थ, हेलियमसाठी ते कार्बन डाय ऑक्साईडपेक्षा तापमान आणि दाबांच्या विस्तृत श्रेणीसाठी वैध आहेत. अंदाजे गॅस कायद्यांमधून प्राप्त झालेल्या राज्याचे समीकरण देखील अंदाजे आहे.

चला एक भौतिक मॉडेल सादर करूया - एक आदर्श वायू. याचा अर्थ असा आहे की ज्यासाठी समीकरण (11) किंवा (12) अचूक आहे. आदर्श वायूचे एक उल्लेखनीय वैशिष्ट्य म्हणजे त्याची अंतर्गत ऊर्जा निरपेक्ष तापमानाच्या प्रमाणात असते आणि ती वायूने ​​व्यापलेल्या आवाजावर अवलंबून नसते.

भौतिक मॉडेल्स वापरण्याच्या इतर सर्व प्रकरणांप्रमाणे, विशिष्ट वास्तविक वायूसाठी आदर्श गॅस मॉडेलची लागूता केवळ गॅसच्या गुणधर्मांवरच अवलंबून नाही तर प्रश्नाच्या स्वरूपावर देखील अवलंबून असते ज्याचे उत्तर देणे आवश्यक आहे. हे मॉडेल आपल्याला विविध वायूंच्या वर्तनाचे वर्णन करण्याची परवानगी देत ​​​​नाही, परंतु ते सर्व वायूंमध्ये सामान्य गुणधर्म प्रकट करते.

विशिष्ट समस्यांचे उदाहरण वापरून आदर्श वायूच्या अवस्थेच्या समीकरणाचा वापर करून तुम्ही परिचित होऊ शकता.

कार्ये

1. एका व्हॉल्यूम सिलेंडरमध्ये दाबाने नायट्रोजन असते. दुसर्या व्हॉल्यूम सिलेंडरमध्ये दाबाने ऑक्सिजन असतो वायूंचे तापमान सभोवतालच्या तापमानाशी जुळते. या सिलेंडर्सना एकमेकांशी जोडणाऱ्या नळीचा झडपा उघडल्यास वायूचा कोणता दाब तयार होईल?

उपाय. टॅप उघडल्यानंतर, जास्त दाब असलेल्या सिलेंडरमधून गॅस दुसऱ्या सिलेंडरमध्ये जाईल. अखेरीस, सिलेंडरमधील दाब समान होईल आणि वायू मिसळतील. वायूंच्या प्रवाहादरम्यान तापमान जरी बदलले तरी थर्मल समतोल स्थापित झाल्यानंतर ते पुन्हा आसपासच्या हवेच्या तापमानासारखे होईल.

समस्येचे निराकरण करण्यासाठी, आपण आदर्श वायूच्या स्थितीचे समीकरण वापरू शकता. नळ उघडण्यापूर्वी सिलिंडरमधील वायूंचे प्रमाण दर्शविते

अंतिम अवस्थेत, वायूंच्या मिश्रणात मोल असतात, एक व्हॉल्यूम व्यापतो आणि दबाव असतो जो निर्धारित करणे आवश्यक आहे. मेंडेलीव्ह-क्लेपेयरॉन समीकरण वायूंच्या मिश्रणावर लागू करताना, आपल्याकडे आहे

समीकरण (13) मधून व्यक्त करणे आणि (14) मध्ये बदलणे, आम्हाला आढळते

विशिष्ट परिस्थितीत जेव्हा प्रारंभिक वायूचे दाब समान असतात, तेव्हा समतोल स्थापित झाल्यानंतर मिश्रणाचा दाब सारखाच राहतो. एक मनोरंजक मर्यादित प्रकरण म्हणजे वातावरणाद्वारे दुसऱ्या जहाजाच्या बदलीशी संबंधित एक. (15) वरून आपण वातावरणाचा दाब कोठे आहे हे प्राप्त करतो. हा परिणाम सामान्य विचारांवरून स्पष्ट आहे.

आपण या वस्तुस्थितीकडे लक्ष देऊ या की सूत्र (15) द्वारे व्यक्त केलेला परिणाम या वस्तुस्थितीशी संबंधित आहे की वायूंच्या मिश्रणाचा दाब प्रत्येक वायूच्या आंशिक दाबांच्या बेरजेइतका असतो, म्हणजे प्रत्येक दाब त्याच तापमानात वायूंनी संपूर्ण खंड व्यापला असता. खरंच, बॉयल-मॅरिओट कायद्याचा वापर करून प्रत्येक वायूचे आंशिक दाब शोधले जाऊ शकतात:

हे पाहिले जाऊ शकते की आंशिक दाबांच्या बेरजेइतका एकूण दाब सूत्र (15) द्वारे व्यक्त केला जातो. रासायनिकरित्या परस्परसंवाद न करणाऱ्या वायूंच्या मिश्रणाचा दाब आंशिक दाबांच्या बेरजेइतका असतो या विधानाला डाल्टनचा नियम म्हणतात.

2. स्टोव्ह गरम केल्यावर, देशाच्या घरात हवेचे तापमान 0 वरून वाढले होते हवेची घनता कशी बदलली?

उपाय. हे स्पष्ट आहे की भट्टी गरम झाल्यावर खोलीची मात्रा बदलली नाही, कारण भिंतींच्या थर्मल विस्ताराकडे दुर्लक्ष केले जाऊ शकते. जर आपण बंद भांड्यात स्थिर व्हॉल्यूम V सह हवा गरम केली तर त्याचा दाब वाढेल, परंतु घनता अपरिवर्तित राहील. परंतु देशाचे घर हवाबंद नाही, म्हणून हवेचा दाब अपरिवर्तित राहतो, बाह्य वातावरणाच्या दाबाप्रमाणे. हे स्पष्ट आहे की तापमान T मध्ये वाढ झाल्यामुळे, खोलीतील हवेचे वस्तुमान बदलले पाहिजे: त्यातील काही क्रॅकमधून बाहेरून बाहेर पडणे आवश्यक आहे. हे स्पष्ट आहे की पाण्याचा स्तंभ फक्त ट्यूबमधून बाहेर ढकलला जाणार नाही. तापमानात अगदी लहान बदलांसह. दिलेल्या अंतरावर स्तंभ वाढतो त्या तापमानातील बदलाचा अंदाज घेण्यासाठी, आम्ही खालीलप्रमाणे (19) पुन्हा लिहू:

अंदाजासाठी गृहीत धरून, आम्ही प्राप्त करतो वरील अंदाज दर्शवितो की या अगदी सोप्या उपकरणाच्या मदतीने 0.01 K पर्यंत तापमान बदल शोधणे शक्य आहे, कारण स्तंभाच्या स्थितीत 1 ने बदल करणे सोपे आहे. मिमी

थर्मोडायनामिक प्रणालीसाठी विश्रांतीची वेळ काय आहे?

गॅसमधील प्रक्रियेच्या दरावर कोणते निर्बंध लादले जावेत जेणेकरुन कोणत्याही क्षणी समतोल स्थितीत वायूचे वर्णन करणाऱ्या मॅक्रोस्कोपिक पॅरामीटर्सला अर्थ प्राप्त होईल?

बॉयल-मॅरिओट नियम (1) च्या समीकरणाच्या उजव्या बाजूला स्थिरांकाचे संख्यात्मक मूल्य काय ठरवते?

जेव्हा ते म्हणतात की अभ्यासाधीन प्रणाली थर्मोस्टॅटच्या संपर्कात आहे तेव्हा त्यांना काय म्हणायचे आहे?

मजकूरात वर्णन केलेले उपकरण वापरून बॉयल-मॅरिओट कायद्याची चाचणी करण्याचा मार्ग सुचवा (चित्र 45 पहा).

थर्मोमेट्रिक बॉडी म्हणून गॅस निवडण्याचे फायदे काय आहेत?

केल्विन स्केलमधील तापमान संदर्भ बिंदूची निवड गॅस विस्ताराच्या तापमान गुणांकाच्या मूल्याशी कशी संबंधित आहे?

सेल्सिअस स्केल आणि केल्विन स्केलवर मोजले जाणारे तापमान यांच्यातील संबंध कसा स्थापित केला जातो?

Boyle-Mariotte आणि Gay-Lussac कायदे वापरून गॅसच्या स्थितीचे समीकरण काढा.

क्लेपेरॉन समीकरण फक्त दोन वायू नियम वापरून प्राप्त केले गेले, परंतु त्यात सर्व तीन कायदे आहेत. वायूंचा दाब आणि आवाजाचे समान तापमान गुणांक असतात या वस्तुस्थितीशी याचा कसा संबंध आहे?

सार्वत्रिक वायू स्थिरांक काय आहे? ते Avogadro च्या कायद्याशी कसे संबंधित आहे?

कोणत्या भौतिक प्रणालीला आदर्श वायू म्हणतात? या मॉडेलच्या लागू होण्याच्या अटी काय ठरवतात? आदर्श वायूची अंतर्गत ऊर्जा कशावर अवलंबून असते?

मेंडेलीव्ह-क्लेपेरॉन समीकरणाच्या आधारे वायूंच्या मिश्रणासाठी प्रायोगिकरित्या स्थापित केलेला डाल्टनचा नियम स्पष्ट करणे शक्य आहे का?

जर ट्यूबचे वरचे छिद्र प्लग केले असेल तर समस्या 3 मध्ये वर्णन केलेल्या साध्या उपकरणाची तापमान बदलांची संवेदनशीलता कशी बदलेल?